Delta RD-7 и RAY 7000. Сравнительный анализ гидровращателей

Для испытания были запущены тестовые образцы двух гидробуров. Мы готовы поделиться с вами результатами испытаний.

Delta RD-7

• Макс. крутящий момент — 6,931 Нм
• Макс. давление — 260 Бар
• Макс. поток масла — 135 л/мин
• Скорость вращения — 81 об/мин
• Масса — 112 кг

RAY 7000

• Макс. крутящий момент — 6,931 Нм
• Макс. давление — 240 Бар
• Макс. поток масла — 121 л/мин
• Скорость вращения — 72 об/мин
• Масса — 130 кг

В исследовании подробно сравниваются гидровращатели на экскаватор-погрузчик самого популярного класса — Delta RD-7 и RAY 7000 .

Цель тестирования — выявить расхождение между вращателями и оценить последствия этих различий. Вместе с физическим и визуальным осмотром проведены замеры крутящего момента и анализ материалов для оценки производительности обоих буров.

Измерение крутящего момента

Оба гидровращателя были собраны на статическом испытательном стенде и подключены к гидравлической силовой установке, способной подавать напор масла 45 литров в минуту. Испытание вращателя Delta RD-7 варьировалось в диапазоне от 50 до 260 бар, а давление RAY 7000 — от 50 до 240 бар. Меньшее максимальное давление вращателя RAY 7000 обусловлено тем, что в нем стоит мотор меньшего размера China Eaton 4K, который не может работать при давлениях свыше 240 бар.

Delta RD-7

RAY 7000

Результаты испытаний показывают, что крутящий момент гидробура Delta RD-7 выше по меньшей мере на 10%.

Анализ материала

После физических испытаний детали редуктора гидробура RAY 7000 были отправлены на анализ материала. Этот тест выявил качество стали, используемой для изготовления деталей редукторов.

В таблицах приведены данные о деталях Delta RD-7 и RAY 7000.

Delta RD-7

RAY 7000

При тестировании солнечной и планетарной шестерни гидровращателей твердость металла RAY оказалась ниже твердости металла Delta RD-7. Твердость сателлита привода RAY значительно ниже, чем сателлита Delta RD-7 и равна 27 HRC, что указывает на неправильный процесс обработки материала или термообработки, что может привести к преждевременному отказу компонентов.

Анализ материалов солнечной, планетарной шестерни и сателлитов свидетельствует о том, что материалы, используемые для привода RAY, содержат вредные примеси. Такие примеси указывают на то, что при производстве редукторов используется сталь низкого класса. Планетарные и солнечные шестерни были изготовлены из 20CrMnTi, а не EN36B, как в гидровращателе Delta RD-7.

Планетарная шестерня

Все значения, выделенные ниже, представляют собой примеси в планетарной стали, содержание Ni было значительно ниже ожидаемого значения в планетарной передаче 3,00-3,75%.

Солнечная шестерня

Все значения, выделенные ниже, представляют собой примеси в составе солнечной шестерни. Содержание Ni было значительно ниже ожидаемого значения в пределах солнечной шестерни 3,00-3,75%.

Визуальный осмотр

Штифт и «уши» RAY 7000 выполнены с использованием стальных пластин. Исторически использование стальных пластин приводило к деформации при работе, поэтому Delta RD-7 использует кованые «уши» во всех гидровращателях. Стальные пластины, используемые на RAY, сделаны из плоской пластины толщиной 16 мм, тогда как Delta RD-7 использует сталь 25 мм, которая может выдерживать гораздо большую нагрузку, не подвергаясь деформации.

Еще одна особенность заключается в том, что Delta использует штифт с противочасовой ротацией, чтобы предотвратить любое движение во время работы, в то время как гидровращатель RAY 7000 использует стандартный штифт Ø30 мм, закрепленный на обоих концах.

Delta слева, RAY справа

Оба вращателя используют штифт диаметром 30 мм, штифты Delta RD-7 кованые в отличие от обработанных штифтов RAY. Кованый штифт более прочен по характеристике по сравнению с обработанным штифтом того же материала, поэтому штифт привода RAY с большой вероятностью будет деформирован или сломан при высоких нагрузках.

Фиксация штифта кожуха отличается: на приводе RAY используется гораздо больший допуск в отверстиях. Это, в свою очередь, увеличивает нежелательные напряжения, возникающие на штифте, которые могут привести к его поломке.

Выходной вал

Обработка поверхности выходного вала гидровращателя RAY низкого качества. Это может быть обусловлено завышенной скоростью подачи и обработки на станке, некачественными или изношенными инструментами или комбинацией данных факторов. Сравнение поверхностной обработки выходного вала гидровращателей Delta RD-7 и RAY показано на рисунке.

Обработка поверхности выходного вала Delta (слева) and RAY (справа)

На рисунках ниже показаны два вала, один с фаской и один без фаски на отверстии штифта. Вал без фаски имеет гораздо большую площадь максимального напряжения, поэтому увеличивает общее напряжение на механизм через вал при приложении крутящего момента во время бурения. Красные круги указывают на области максимального напряжения. Ясно видно, что фаска уменьшает площадь высокого напряжения, поэтому привод Delta RD-7 сможет выдерживать больший крутящий момент, чем привод RAY.

Вал с фаской (слева) и без фаски (справа)

Покраска

Покрытие гидровращателя RAY не имеет грунта и состоит из одного слоя краски, который во время испытаний на стенде получил значительные повреждения. Вращатель Delta RD-7 отгрунтован перед покраской, чтобы обеспечить адгезию между краской и поверхностью.

Низкокачественная покраска RAY

Шестерни

Несмотря на то, что размеры всех трех компонентов шестерни бура RAY соответствуют спецификации эквивалентного устройства Delta (солнечные, планетарные и сателлиты), качество передачи было очень низким. Грубая обработка кромок и небольшая конусность зубьев шестерни указывают на изношенные режущие инструменты зуборезательного станка.

В конечном итоге это приводит к следующему:

• 1. Потерям при перегрузке крутящего момента.
• 2. Биению шестерен, которое способствует их более быстрому износу и поломке.

Качество планетарной шестерни

РТИ, уплотняющие кольца

При разборке гидровращателя RAY стало очевидно, что во время установки уплотнительных колец для их фиксации не использовался материал Loctite — это увеличивает риск повреждения оборудования из-за свободного перемещения колец в редукторе.

В гидровращателе Delta используется Loctite для фиксации уплотнительных колец, а также для дополнительного уплотнения и сопряжения компонентов.

Вес

Вес гидровращателей различен — гидробур RAY на 18 кг тяжелее (130 кг), чем Delta RD-7, который весит 112 кг.

Вывод

По результатам физического тестирования, анализа материалов и визуального осмотра можно сделать вывод, что гидровращатель RAY 7000 является низкопробным аналогом Delta RD-7.

При всей кажущейся схожести и выгоде приобретения более дешевой копии оказывается, что эксплуатация такого оборудования обернется для Клиентов покупкой еще одного, более качественного, вращателя, причем в ближайшее время.